化工设计过程中管道材料的选用分析

2023-01-10

引言

在化工设计环节,最主要、基础的部分为挑选管道,其不但对公司的工作品质、工作效率具备影响,还对整个工艺流程的安全具备较大的影响。且在挑选化工管道材料环节,不但需要实现工程成本的降低,还需要确保管道的安全性,最大限度的提升应用管道的寿命,出于该因素,在选择管道材料中依旧为值得分析的主要问题。在选择管道材料环节,需要按照设计生产需求,和相关设计参数,挑选比较合适的材料,不但可以确保方案的精准性,还确保了生产过程中的稳定性。

1.化工设计简述

(1)预处理

即在具体的化工设计过程中,根据原材料的性质、化工设计的处理设备等对原材料进行研磨、提取等操作,以达到设计过程所要求的标准,只有对原材料进行合理的预处理,才能明显提高化学反应速率。

(2)设计合适的化学反应过程

化学反应在化工设计过程中有着重要的作用,对化工转化速率和化工设计成品也有重要的影响,为了减少化学反应过程中副反应的发生,在设计化学反应时,应充分结合化学反应发生的条件、原材料和催化剂的种类、温度等。

(3)化工成品的处理

刚经过一系列化学反应得到的成品在不经过处理时一般都会含有大量的杂质,要想使成品符合产品质量的要求,就要经过萃取、精馏等加工处理。

2.管道材料的选择原则

近段时间,我国更加的注重化工产业的发展,在设计中形成了较多的问题。其中最主要的问题为选择管道材料,怎样科学有效的挑选材料,确保其可以对多种运输物进行运输,发展为管道设计特别重要的任务。并且在应用选择管道材料环节,化工设计也持续产生革新和变化,国家在选择管道材料中也颁发了相关的使用政策、法规法律,在最大限度上降低了安全隐患、事故的产生。应用单位、施工方在选择管道材料中需要契合国家制定的《工业金属管道设计规范》。不但如此,应用单位、施工方在施工环节在检测管道过程中严谨的按照规定予以制作、安装,科学、合理的挑选恰当的制作管道的材料,保障可正常的开展运送工作,规避可能产生的安全隐患和事故。例如在针对容易爆炸、易燃物输送环节,需要特别的注重管道外、管道内压强的改变;在对较强腐蚀性的物品输送环节,一定不可以应用碳钢制作的管道予以输送,且还需要有效的对管道外、管道内的温度进行控制,规避由于过高的温度破坏了氧化膜,不利于保护。在挑选不同的管道材料过程中,需要严格的按照我国的相关法规和法律,进而确保管道制作的规范性、合理性,降低输送环节产生的安全事故和隐患,规避对环境的破坏、污染。

3.在化工管道设计中存在的安全问题

(1)在设计化工管道过程中具备安全问题,在分支管道的入口、出口并没有设置截断阀门,在产生紧急情况下,无法快速的将管道连通切断,导致维修成员对管道予以维修、检查环节,由于管道中具备有毒气体而失去了生命,基于此在设计化工管道环节,合理的构建截断阀门、盲板,规避由于该问题导致事故的产生,为维修成员构建良好的安全保障。

(2)由于化工管道在气体输送中具备较大的气体数量,且气体比较的繁杂,因此必然会产生气体泄漏的情况,在输送气体容易爆炸、易燃情况下,一旦产生泄漏倘若并没有及时的发现,那么必然会造成较大的事故,基于此在设计化工管道环节,需要在可能、容易产生该事情的区域安装检测有害、有毒气体的警报体系,且在警报后就切断来气阀门。

(3)在选择化工管道材料环节,在管道应用年限、外界环境等多要素影响中,管道会开始产生变形、破裂、毁坏等,其不但对公司的生产具备影响,还可能会产生潜在的隐患问题,基于此需要在关键区域、已经损坏的区域设置保护罩等,例如阀门区域、接头区域、仪表盘等区域。

4.化工设计中管道材料的选用

挑选化工设计管道材料特别的重要,在材料选择环节,需要按照行规予以挑选,并且需要充分考量材料的差异性。在挑选管道材质层面,需要从比较繁杂的外部环境切入,例如试验、筛选材料、检测,并且注重安全性能,予以化工设计。需要秉持试验先行的基本原则,充分考量到并不完善的选择化工管材的经验,为确保顺利的开展运输工作,需要在参数需求完善的环节,不断试验,获得指导意见之后对设计材料的挑选方案进行确定。对化工材料而言,出于其具备腐蚀性导致在运输环节拥有危险性,在挑选管道中需要对材料性质予以分析和研究,进而可匹配运输的相关需求,确保运输的真实效率。在材料挑选的综合层面切入,分步骤、路段、类别的落实,对试验数据进行详细的记录,不断的进行总结和筛选,最后实现最好材料挑选的确定。

(1)对于硫酸管道选用的材料

在挑选管道材料环节,需要技术成员结合不同类别的运输材料科学、合理的挑选合适的材料进行管道的制作,需要充分考量易爆炸、易燃、腐蚀性运输材料,规避产生不必要的安全事故,形成隐患。针对较高浓度的硫酸,具备较高的管道要求。技术成员需要科学、合理的掌控外部、内部的压强和温度。例如在硫酸运输管道内,其温度维持在25摄氏度左右,规避管道之中的硫酸出于温度的改变产生化学反应。恰当的温度可确保硫酸在运送环节具备稳定的运送速度,确保在管道中实现匀速运输,并且硫酸还可以被长时间的在低温铁制管道中保存,在低温铁制管道中,硫酸可产生氧化膜且在硫酸表层附着,规避在管道运输环节硫酸体液和铁制管道表层形成腐蚀成效。倘若在管道运输环节,硫酸液体并不具备均匀的运送速度,有的时候速度快,有的时候速度慢,管道外、管道内的稳定、平衡会被破坏,造成铁制管道和硫酸液体形成接触且产生持续腐蚀成效。结合硫酸液体的特殊性,当下的设计不能控制管道之中液体流速,基于此,在制作、设计管道环节,倘若运送较高浓度、较低温度的硫酸时,可挑选碳钢予以制作,如果在高温中可挑选铸铁当作制作管道的材料,在输送低浓度硫酸过程中,可挑选塑料担当管道材料,确保管道之中的硫酸在运输环节其化学性、温度比较稳定,规避形成安全隐患。

(2)对于盐酸管道选用的材料

在针对高浓度盐酸运输环节,在选择管道材料中可使用聚丙烯材料,聚丙烯材料具备较强的耐腐蚀性,优良的稳定和保持管道外、管道内的环境压力,并且在不稳定的酸碱环境下,可很好的确保管道外、内的环境压力。在挑选聚丙烯材料担当管道材料时,其不容易产生断裂规避了化工液体的外流,且聚丙烯材料比较轻便,具备较小的密度,便于工人进行搬运和施工。在应用和耐久度层面,聚丙烯材料更加的耐用,且材料的购买具备较低的成本,可大批的进行使用和购买。但该材料可产生老化的情况,长时间的遭受外界的干扰和影响,降低了材料功能性。

(3)对于氧气管道选用的材料

在挑选对氧气运输的材料中,普遍应用碳钢、不锈钢材料进行管道的制作。且在运送氧气的管道设计中均应用良好抗压性的材料。氧气可燃烧,搭配不同的气体,可在摩擦中形成爆炸的情况,具备较大的安全隐患,对工作人员的安全具备一定的影响,基于此在挑选运输氧气材料中需要特别的仔细,在材料挑选中,考量管道中氧气的流速、压强。例如,在压强较低的环境下,管道材料会应用不锈钢、碳钢进行制作,在压强较高的情况下,会使用镍基合金、铜基合金进行制作,且在直径、长度中具备要求。并且在设计弯头中需要注意,规避产生安全事故。

(4)其它特殊介质运输管道材料地选用

化工生产环节必然会牵连其他特殊类型的介质,其性能具备较大的不同,需要在挑选材料中挑选针对性的理想型,契合对材料运输的基本需求。例如针对非金属管道材料的使用为当下特别重要的存在,在目前的运用中PP管就呈现出较强的应用价值,可良好的保障化学材料的稳定性,规避其出于压力、温度产生的隐患问题,但在选择该非金属材料过程中也需要充分考量其能不能和化学材料形成反应。

5.结语

近年来,化工产业受到国家的关注,化工行业致力于提供化工原材料,化工设计能够提高材料的生产效率。管道材料会影响工程的质量,需要对管道材料进行关注,考虑各个方面的因素,以保障化工设计的稳固性,进而提升化工产业的质量。在化工材料的选择中,环境的多变要求能够根据生产环境进行材料的筛选。本文从耐热材料、不同温度材料、特殊材料的选用入手对化工设计进行了探讨,以期对材料选用产生参考价值。

摘要：近段时间,我国特别注重化工层面的发展,有效的提高了人们的生活品质,带来了更优良的社会产品、生活用品,实现了生活的便利化。化工在发展环节不断的推动经济、社会的发展,并在化工设计层面具备更加繁杂、更多的要求,在化工设计中我国技术成员的创新和发展可更好的发展化工产业。在设计中,需要特别注重技术的发展。在设计环节,化工设计中最主要的问题为安装管道,在前期设计环节,在挑选管道材料环节,化工设计产品的品质和后期产品安装为直接关联的,基于此在选择管道材料中,需要特别的注重设计、采购,实现合理有效的分析。

关键词：化工,设计,管道材料